Z-ARG-LEU-ARG-GLY-GLY-AMC CAS 167698-69-3

Det brukes ofte som et peptidsubstrat for SARS-CoV PLpro (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus Papaya like Protease). SARS-CoV er et koronavirus, og dets PLpro er et nøkkelenzym i virusreplikasjonsprosessen, som deltar i behandlingen av virale polymere proteiner. Derfor har den viktig bruksverdi i å studere replikasjonsmekanismen til SARS-CoV, screening av antivirale legemidler og vaksineutvikling.

Den kan også tjene som en fluorescerende sonde for biologisk avbildning og cellelokaliseringsforskning. På grunn av tilstedeværelsen av AMC-gruppen (amino metyl kumarin), viser dette peptidet fluorescensegenskaper og kan avgi fluorescens under eksitasjon. Dette muliggjør merking av spesifikke molekyler eller strukturer i celler og vev, og avslører dermed de dynamiske endringene i biologiske prosesser.

Den kan også brukes til høy-gjennomstrømningshemmerscreening og kontinuerlig analyse. I prosessen med legemiddelutvikling er det avgjørende å finne forbindelser som effektivt kan hemme aktiviteten til spesifikke enzymer eller proteiner. Som et peptidsubstrat for PLpro kan det brukes sammen med potensielle inhibitorer for å evaluere deres aktivitet ved å måle endringer i substrathydrolysehastighet. Denne metoden har fordelene med høy gjennomstrømning, høy sensitivitet og høy spesifisitet, noe som i stor grad kan akselerere prosessen med medikamentscreening.

I tillegg kan det også brukes til immunologisk forskning. Peptidstoffer spiller en viktig rolle i immunsystemet og kan delta i immunresponsen som antigener eller antistoffer. Den spesifikke sekvensen og strukturen til Z-ARG-LEU-ARG-GLY-AMC kan gi den immunogenisitet eller immunreaktivitet, noe som gjør den egnet for fremstilling av antistoffer, vaksiner eller immundiagnostiske reagenser.

PLpro er ansvarlig for viruspolyproteinbehandling og vertsimmunflukt, og er et sentralt mål for antivirale legemidler. Z-LRGG-AMC, som et PLpro-spesifikt substrat, har en spaltningseffektivitet som er mer enn tre ganger høyere enn tradisjonelle substrater som Z-Gly-Gly Arg AMC. Ved medikamentscreening kan potensielle antivirale legemidler raskt identifiseres ved å oppdage inhiberingshastigheten til forbindelser på PLpro-spaltning av Z-LRGG-AMC.

For example, a study used this substrate to screen candidate molecules with inhibition rate>90 % fra et bibliotek med 100 000 forbindelser, og gir nøkkelstøtte for utviklingen av antivirale legemidler som remdesivir. Ved å sammenligne kutteeffektiviteten til forskjellige virusstammer PLpro på Z-LRGG-AMC, kan effekten av virusvariasjon på proteaseaktivitet avsløres. For eksempel er kuttehastigheten for SARS-CoV-2 PLpro på Z-LRGG-AMC 1,5 ganger raskere enn for SARS-CoV PLpro, noe som tyder på at den kan ha sterkere immunregulerende evne til vertene.

IPaseT og andre DUB-er regulerer proteinnedbrytning ved å spalte den C-terminale sekvensen til ubiquitin. Z-LRGG-AMC simulerer C-terminalstrukturen til ubiquitin, med en kcat/Km-verdi på 18 M ⁻¹ s ⁻¹, noe som gjør det til et ideelt substrat for å studere DUB-kinetikk. For eksempel, i kreftforskning, kan forholdet mellom proteinhomeostase-ubalanse og tumorprogresjon evalueres ved å påvise spaltningsaktiviteten til DUB på Z-LRGG-AMC i tumorceller.

Kombinert med fluorescensresonansenergioverføringsteknologi (FRET) kan Z-LRGG-AMC brukes for sann-tidssporing av intracellulære ubiquitineringsmodifikasjonsprosesser. For eksempel, i en nevrodegenerativ sykdomsmodell, avslører nivået av alfa-synuklein ubiquitinering assosiasjonen mellom dens aggregering og proteasomdysfunksjon.

I en 384-brønns plate ble Z-LRGG-AMC blandet med testforbindelsen og enzymhemmere ble raskt screenet ved fluorescenssignalendringer. Denne metoden har høy gjennomstrømning (kan screene tusenvis av forbindelser per dag) og lav kostnad (enkel porekostnad<0.1 USD), and has become a standard process for drug development. By changing the substrate concentration, the Km (Michaelis constant) and Vmax (maximum reaction rate) of the enzyme on Z-LRGG-AMC were determined, providing a theoretical basis for inhibitor design. For example, a study used this substrate to determine a Km value of 12 μ M for PLpro, providing key data for optimizing inhibitor affinity.